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Capítulo 4 Metodología
4. METODOLOGÍA
4.1 Materiales
4.1.1 Equipo
Equipo de cómputo. Para el empleo del la metodología HAZOP se requiere de un equipo
de cómputo con interfase Windows 98 o más reciente con procesador Pentium o mejor,
con un mínimo de 32 MB de memoria principal y espacio libre en disco duro de 10 MB.
Programa de patente. Se requiere de un paquete o software de patente para la
simplificación del flujo de información y manejo de datos, así como la documentación del
procedimiento llevado a cabo. En este caso se emplea el SCRI HAZOP 1.15.
Sala de juntas. Se emplea la sala de juntas del departamento de Ingeniería química y
alimentos para llevar a cabo las reuniones de expertos HAZOP, así como un equipo de
cómputo con PowerPoint para la exposición del sistema a analizar, junto con un cañón
compatible al equipo de cómputo.
4.1.2 Documentación
Documentación. Es necesario reunir información sobre el sistema para poder hacer un
análisis eficiente, en este caso los documentos requeridos para el análisis de riesgo se
muestran en la tabla 4.1
Tabla 4.1 Documentos requeridos para el análisis HAZOP
Hoja de seguridad (MSDS) para las sustancias manejadas en el sistema
Especificaciones para los equipo del sistema
Planos
Planos generales de las instalaciones
Planos contra incendios (en caso de haberlos)
Planos de ubicación de equipos
Políticas de seguridad de la empresa que maneja el sistema
Manual de usuario para programa SCRI HAZOP1.15
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
4.1.3 Requerimientos para el grupo de expertos
La metodología HAZOP incluye la formación de un grupo multidisciplinario de expertos.
Este grupo de experto son quienes se encargan de hallar las posibles desviaciones de
diseño en los diferentes nodos del sistema analizados. Las áreas que se busca cubrir en
el grupo de expertos son las que se muestran en la sección 4.2.4 de este capítulo. Se
recomienda que el grupo de expertos conste de entre 6 a 9 personas. Se requiere que los
expertos cuenten con la disponibilidad para reunirse por lo menos 2 horas diarias. Por la
dificultad para empatar los horarios de los diferentes expertos las reuniones se pueden
llevar a cabo de una forma diferida, es decir primero con una parte del grupo y
posteriormente con la otra parte, además de hacerlo remotamente en contadas
ocasiones.
4.2 Metodología
La metodología general para el análisis de riesgos de un sistema comienza por la
definición del método más adecuado para el sistema que se quiere analizar, en este
trabajo se emplea la metodología HAZOP que en su forma general se muestra en la
figura 4.1.
Figura 4.1 Metodología general para Análisis de riesgos HAZOP
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Para una mejor comprensión la metodología se divide en dos etapas, la etapa de
obtención de requerimientos de información y la etapa de reuniones de expertos HAZOP.
En la figura 4.2 se muestra el proceso de obtención de la información y posteriormente se
explica cada una de sus partes.
Figura 4.2 Etapa de obtención de información de la metodología HAZOP
4.2.1 Selección del sistema a analizar y de la metodología de análisis de riesgo
La parte más importante de un análisis de riesgo es la selección tanto del sistema a
analizar como de la metodología de análisis a emplear. Se selecciona el sistema que se
quiere analizar y se determina que tipo de sistema es, si es un sistema simple o uno
complejo, si se manejan sustancias peligrosas, etc.
Posteriormente se define la
metodología de análisis de riesgo a emplear según las necesidades del proceso y de lo
que se requiera del análisis. Se define utilizar la metodología HAZOP para evaluar los
riesgos de operabilidad del sistema. Para el empleo de la metodología HAZOP se
requiere un sistema que se pueda dividir en nodos para su análisis.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
4.2.2 Obtención de la información requerida
En la primera etapa de obtiene lo necesaria para la aplicación del método (Fullwood,
1999). Durante la primera parte del HAZOP se obtiene la información necesaria acerca
del sistema que se analiza, las generalidades del proceso, también se obtiene la
documentación que sirve para conocer los aspectos importantes del sistema, sus
capacidades y limitaciones, así como la ubicación física de los equipo involucrados en el
sistema. Estos documentos incluyen hojas de seguridad de las sustancias químicas
utilizadas en el sistema, fotos del sistema para una mejor representación del sistema en
la junta de expertos, hojas de especificación para equipos clave en el sistema, etc. En
esta parte también se obtienen los recursos materiales que son el equipo de computo
adecuado con el paquete SCRI HAZOP 1,15 instalado y con la licencia vigente, un lugar
adecuado y con disponibilidad de horario para llevar a cabo las reuniones de expertos y
que cuente con un cañón proyector para realizar la presentación del los nodos y el
sistema que se está analizando.
4.2.3 Creación de nodos
Con la información del sistema disponible se pueden determinar las partes clave del
sistema y, éste, se puede dividir en nodos a analizar, los nodos son subdivisiones del
sistema que permiten un análisis más detallado. El número de nodos no se define para
un tipo de sistemas, la cantidad de nodos depende de quien realiza el análisis. Entre más
nodos contenga un sistema, más riguroso es el análisis, sin embargo, es mucho más
complejo, tardado y requiere más recursos económicos. El dividir desde este punto de la
metodología al sistema en nodos, ayuda a líder del grupo HAZOP a saber cuáles son las
áreas de mayor importancia en el sistema seleccionado. Esto proporciona una idea de las
cualidades que deben tener los expertos para poder determinar las posibles desviaciones
que se pueden presentar en cada nodo.
4.2.4 Formación del grupo de expertos
Conociendo las áreas claves se seleccionan los expertos. Quien lleva a cabo el análisis
de riesgos determina las áreas más importantes del sistema a analizar, determinando las
necesidades y requerimientos para el grupo de expertos. El grupo de expertos es un
grupo multidisciplinario que conoce el proceso que se está analizando, por lo que se debe
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
integrar por personas directamente vinculadas con el sistema. El grupo de expertos debe
estar conformado, como se menciona anteriormente en este capítulo, con 6 a 9 personas.
Los expertos deben representar a las áreas principales como lo son:
1. Mantenimiento
2. Diseño
3. Seguridad
4. Operación
5. Procesos
Todos dirigidos por el líder del grupo de expertos.
Cada uno de estos expertos tiene las responsabilidades que se describen en la sección
3.5.3 del capítulo 3.
4.2.5 Reunión de expertos HAZOP
La segunda etapa de la metodología HAZOP consiste en las reuniones de expertos. En la
figura 4.3 se muestran los puntos que se tocan en la reunión de expertos así como los
resultados que se obtienen.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Figura 4.3 Metodología de las reuniones de expertos HAZOP
4.2.5.1 Registro de los datos del proyecto
En las reuniones de expertos HAZOP se determinan desde desviaciones del intento de
diseño hasta las salvaguardas que se deben implementar. Es importante mencionar que
a partir de este punto el programa SCRI HAZOP 1.1 es de gran ayuda para la
organización de los datos. La reunión comienza por registrar todos los datos del proyecto
y del sistema analizar. En la figura 4.4 se muestra el formato en el que se registra esta
información.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Figura 4.4 Datos generales del proyecto obtenido de SCRI HAZOP 1.15
En el formato se ingresan los datos de la empresa donde se encuentra el sistema y los
datos generales del proyecto. El formato requiere datos del proyecto como el propósito,
objetivo del análisis, los objetivos, los documentos requeridos y el alcance del análisis.
Contiene también una pestaña donde se registra el nombre y el puesto de cada uno de
los integrantes del grupo de expertos como se muestra en la figura 4.5.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Figura 4.5 Registro del grupo de expertos HAZOP.
Obtenido de SCRI HAZOP 1.15
Debido a que en este trabajo las reuniones de expertos se llevan a cabo de manera
remota y diferida y los expertos no cuentan con acceso al programa SCRIHAZOP1.15,
los datos primero se recopilan en formatos como el que se muestra en la figura 4.6. Este
formato permite a los expertos identificar el nodo que se está analizando, el parámetro
para ese nodo y sus posibles combinaciones. También permite a los expertos registrar
los datos desde las desviaciones hasta la frecuencia y severidad de las causas y
consecuencias (Fullwood, 1999). Una vez recopilada la información de los formatos, se
descarga ésta al programa SCRI HAZOP 1.15
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Figura 465 Formato para junta de expertos HAZOP (Formato propuesto por el autor)
En esta parte de la metodología se insertan los nodos al programa SCRI HAZOP 1.1.
Para esto se abre la ventana de nodos desde el menú de Proyecto. Este formato permite
agregar, editar o eliminar nodos del proyecto. El formato para la adición edición o
eliminación de nodos se muestra en la figura 4.7.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Figura 4.7 Formato para la adición, edición o eliminación de nodos.
Obtenido de SCRI HAZOP 1.15
4.2.5.2 Determinación de desviaciones al intento de diseño
El grupo de expertos obtiene las desviaciones del sistema por medio de combinación de
palabras tormenta de ideas (Smith, 1993) y se analizan por los expertos cada uno de los
nodos determinando los parámetros aplicables para cada uno. Posteriormente se
emplean palabras guía (Dinámica Heurística, 2007) que al combinarlas con los
parámetros ya establecidos se obtiene las posibles desviaciones al intento de diseño para
cada nodo. Se debe cuidar que las combinaciones obtenidas sean posibles. En la tabla
4.2 se muestran algunos de los parámetros que se pueden emplear en la metodología
HAZOP junto con su intención. La intención del parámetro se refiere al objetivo del
empleo del parámetro.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Tabla 4.2 Parámetros e intención empleados en el análisis del sistema mediante la
metodología HAZOP
Parámetros
Intención
Inundación
El agua sobrepasa el nivel seguro
Corrosión
El desgaste de las superficies debido a la intemperie u otros agentes
corrosivos
Aterrizaje
Flujo
Eficiencia del aterrizaje de la instalación
Amperes que fluyen en un equipo o en una línea
Voltaje
Potencia del flujo
Espaciamiento Espacio necesario que debe haber entre dos equipo con carga eléctrica
Aislamiento
Características del aislante sea sólido o gas para impedir el flujo
eléctrico.
Mantenimiento Tipo y frecuencia con la que se da mantenimiento a un equipo
Temperatura
Condición térmica a la cual debe estar sujeto un equipo o instalación
En la tabla 4.3 se muestran las palabras guía que se emplean para el análisis de los
nodos con la metodología HAZOP junto con la descripción o el significado de cada una
de las palabras guía.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Tabla 4.3 Palabras guía empleadas para el análisis mediante HAZOP junto con la
descripción de cada una de ellas
Palabras Guía
Descripción
No
Se refiere a la ausencia del parámetro o que el equipo no hace lo que
está diseñado para hacer
Más
El parámetro es mayor a lo que debería ser
Menos
El parámetro es menor al lo que debería ser
Reversa
El parámetro lleva una dirección contraria o hace lo opuesto a lo
especificado
Otro que
Además de
El parámetro hace algo diferente a lo especificado
El parámetro hace algo además de hacer lo especificado
El programa SCRI HAZOP 1.15 cuenta con una base de datos de parámetros y palabras
guía, sin embargo es posible utilizar las que se consideren apropiadas para el sistema, es
decir que se pueden agregar parámetro y palabras guía. En la figura 4.8 los parámetros
se añaden a los nodos en el mismo formato dónde se insertan los nodos.
Figura 4.8 Adición de parámetros a los nodos obtenido de SCRI HAZOP 1.15
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Con los parámetros definidos para el nodo o para los nodos los expertos crean las
combinaciones de parámetros y palabras guía para cada uno. El programa proporciona
una manera sencilla de crear y organizar estas combinaciones con la opción de
combinaciones en el menú de proyecto. Las combinaciones se crean arrastrando la
palabra guía al parámetro del nodo deseado, esto se muestra en la figura 4.9.
Figura 4.9 Creación de combinaciones para cada parámetro y cada nodo.
Obtenido de SCRI HAZOP1.15
Con las combinaciones se definen las desviaciones del intento de diseño. Las
combinaciones de parámetros y palabras guía arrojan un determinada desviación en el
nodo, recordando que la desviación es cuando un equipo hace una cosa diferente a la
que fue diseñado para hacer o la realiza de una forma deficiente, la descripción de esta
desviación se registra en la segunda columna de una hoja de trabajo del SCRI HAZOP
1.1, la cual se muestra en la figura 4.11. El modo de edición de esta hoja de trabajo se
accede por medio de la opción árbol del menú vista. La opción árbol muestra de una
forma jerárquica los nodos y los datos de cada uno de ellos de una forma clara y sencilla.
Esta vista se muestra en la figura 4.10.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Figura 4.10 Vista de árbol de nodos, parámetros y palabras guía.
Obtenida de SCRI HAZOP 1.15
Figura 4.11 Vista de tabla de detalles de nodos. Obtenida de SCRI HAZOP 1.15
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
4.2.5.3 Determinación de causas
Siguiendo con la metodología mostrada en la figura 4.3 se determinan las causas de las
desviaciones. Una vez que los expertos definen las desviaciones al intento de diseño, se
determinan las posibles causas que pudieron originar dicha desviación. Las causas se
registran en la tercera columna de la hoja de trabajo y se edita de igual forma desde la
vista de tablas, igual como se registran las desviaciones como se muestra en la figura
4.12.
Figura 4.12 Vista de tabla para edición de causas. Obtenido de SCRI HAZOP 1.15
4.2.5.4 Determinación de consecuencias y severidad
Una de las partes más importantes del análisis es la determinación de consecuencias. La
determinación de consecuencias es el resultado del análisis de las desviaciones en el
sistema. Las consecuencias son determinadas por los expertos y en base a sus
conocimientos y experiencia. A las consecuencias se les clasifica de acuerdo a su
gravedad o severidad y a su frecuencia u ocurrencia. La escala para detallada de
severidad, para equipos, que se emplea se muestra en la tabla 4.4, donde la escala va
del 0 al 5 siendo el 0 el indicador de que no hay daño y el 5 el del daño más severo.
Se pueden emplear escalar para daño ambiental o a personal pero estas deben estar
empatadas entre si para que las escalas tengan validez. La frecuencia se refiere al
periodo de tiempo que tarda un evento en repetirse, esta escala también es determinada
por el grupo de expertos según convenga al sistema. La escala detallada de frecuencia
se muestra en la tabla 4.5 siendo el 0 el evento menos probable y el 5 el más probable.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Tabla 4.4 Escala de severidad para desviaciones al intento de diseño en equipos. (Escala
determinada por el autor)
Severidad
Descripción
0
No hay daño
1
Daño al suministro pero no al equipo
2
Daño al equipo (reparable)
3
Daño al equipo irreparable (sustitución)
4
Daño al equipo y a equipos contiguos (pérdida)
5
Daño al sistema, pérdida del sistema analizado
Tabla 4.5 Escala de Frecuencia para desviaciones del intento de diseño. (Escala
determinada por el autor)
Frecuencia
Descripción
0
Una vez cada 100 años
1
Una vez cada 10 años
2
Una vez cada 5 años
3
Una vez al año
4
Una vez cada 6 meses
5
Una vez al mes
La severidad y la frecuencia se asignan a cada una de las consecuencias que se
desprenden de las desviaciones para emplearlas en la matriz de riesgos que se describe
más adelante.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Las consecuencias, la severidad y la frecuencia determinadas por el grupo de expertos
se registran en la misma hoja de trabajo que se mostró en la figura 4.11 a partir de la
cuarta columna. La hoja de trabajo con las columnas indicadas se muestra en la figura
4.13 donde la séptima columna representa el resultado de la matriz, es decir, el riesgo
obtenido para esa desviación en ese nodo.
Figura 4.13 Vista de tabla para edición de consecuencias, severidad y frecuencia. Obtenido
de SCRI HAZOP 1.15
Las escalas de severidad y frecuencia para la matriz así como el tamaño de la matriz de
riesgos se pueden editar y adaptara a cualquier escala desde el menú proyecto y la
opción matriz de riesgo, como se muestra en la figura 4.14.
Figura 4.14 Modo de edición de escalas y matriz de riesgo en SCRI HAZOP 1.15. Obtenido de
SCRI HAZOP 1.15
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
4.2.5.5 Determinación de salvaguardas
Conociendo la información que comprende desde la desviación del intento de diseño
hasta las consecuencias y el riesgo calculado por la matriz, el grupo de expertos define
las salvaguardas que se deben implementar para mitigar o prevenir los riesgos
encontrados. Los riesgos se registran de igual forma en la hoja de trabajo desde el menú
vista en la opción vista de tabla.
En la columna de “salvaguardas” se registran las
observaciones de los expertos y en la columna de “responsable” se selecciona al experto
encargado de verificar que se lleven a cabo las acciones preventivas. Estas columnas se
muestran en la figura 4.15.
Figura 4.15 Modo de edición de salvaguardas y responsable.
Obtenido de SCRI HAZOP 1.1
4.2.6 Obtención de resultados
Los resultados se obtienen en un análisis de riesgos son principalmente riesgos y
salvaguardas. El resultado que se busca en el análisis de riesgo y operabilidad es la
identificación de las operaciones que representan una mayor severidad y probabilidad de
falla. Esto se obtiene principalmente de la matriz de riesgos. Dependiendo el sistema de
cálculo que se emplea para la matriz de riesgos, que puede ser alguna de las que se
muestran en las ecuaciones 4.1, 4.2 y 4.3, entre más positivo sea el número asignado al
riesgo que representa una desviación en un nodo, más riesgosa y más probable será la
desviación.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE
Capítulo 4 Metodología
Riesgo = Severidad + Frecuencia
(Ec. 4.1)
Riesgo = Severidad - Frecuencia
(Ec. 4.2)
Riesgo = Severidad × Frecuencia
(Ec. 4.3)
En el caso de este trabajo, para el cálculo del riesgo se emplea la ecuación 4.3 por lo que
el riesgo se puede clasificar, utilizando la escala antes descrita, desde 0 hasta 25, donde
cero es el riesgo menor y 25 es el riesgo más grande.
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Análisis de riesgos mediante la metodología HAZOP a subestaciones de CFE